屈添強 胡帥
摘 要:東山鎢礦工作區位于東南地洼區贛桂地洼系茶陵地洼南部,南嶺東西復雜構造帶中段的北側,耒臨南北向構造帶的南端,為不同構造體系疊加的復合部位。區域范圍包括通天廟穹窿及其周邊地區,是一個以白鎢礦為主的矽卡巖--熱液充填交代型的中型礦床。本文簡要闡述了東山鎢礦礦區區域地質背景、礦區地質、控礦特征及找礦標志。筆者通過在本區的實地工作,以及對礦床成因中礦物的來源及礦物質的運移等方面的分析研究,形成了一些認識,初步建立了成礦模式,驗證了本區的礦化富集規律,顯示出較好的找礦前景。
關鍵詞:東山鎢礦;控礦特征;找礦標志
鎢是一種非常重要的工業原料和戰略物資,鎢及其合金是現代工業、國防及高新技術應用中的極為重要的功能材料之一,廣泛應用于航天、原子能、船舶、汽車工業、電氣工業、電子工業、化學工業等諸多領域。各國對鎢的需求逐年增長。我國是世界上鎢資源最豐富的國家,約占世界鎢礦的90%以上,是世界公認的鎢礦大國,具有左右國際市場的能力,是出口量大的優勢礦種。截至2012年12月底,東山鎢礦礦山保有資源儲量鎢礦石量54.7萬噸,金屬量3093噸,潛在價值約4.5億元。具有較大的經濟效益和社會效益。
1 區域地質背景
1.1 區域地層
區域內地層出露較齊全,地槽、地臺、地洼構造層均有發育。
1.2 區域巖漿巖
區域內巖漿活動較強烈,巖性較為復雜。出露的巖體有黑云母花崗巖、花崗斑巖,多呈巖株狀或巖脈狀分布于通天廟穹窿核部及其西側地區。
1.3 區域構造
區域內構造發育,東西向、南北向、北西向、北東向、北北東向構造均有出露,不同方向的構造互相疊加改造。東西向構造為基底構造,表現為東西向的褶皺,后被南北向構造疊加改造,僅在通天廟穹窿核部露出構造形跡,其他地段均被地臺蓋層所履蓋。南北向構造以褶皺為主,相間有南北向的區域性斷裂,褶皺在區域中部(香花嶺至大嶺頭),為一南北向背斜。
1.4 區域礦產
區域內礦產資源豐富,鎢礦是本區的重要礦產,強烈的巖漿活動為區內多種礦藏的形成提供了有利條件。目前,區域內已發現具工業意義的礦產有W、Sn、Pb、Zn 等,如香花嶺錫礦、深坑里、香花鋪和東山鎢礦。
2 礦區地質
2.1 礦區地層
礦區地層比較簡單,為一套地臺型沉積的碳酸鹽巖夾含鈣質砂頁巖。地層巖性由新至老為:下石炭統石磴子組(C1d) 、下石炭統孟公坳組(Clm) 、泥盆系上統錫礦山組(D3x) 、泥盆系上統佘田橋組(D3s) 、泥盆系中統棋梓橋組(D2q)。
2.2 礦區巖漿巖
礦區巖漿巖為黑云母花崗巖,侵位于燕山早期,以巖株的形式產出,巖體與成礦關系密切,為白鎢礦的成礦母巖。從礦床產出與巖體的空間關系以及礦床成因分析,尖峰嶺花崗巖對白鎢礦床的形成有著直接的影響。
2.3 礦區構造
礦區構造比較復雜,不同方向的構造疊加在一起,構成了礦區控巖控礦構造系統。現將其特征分述如下:
2.3.1褶皺
礦區褶皺不甚發育,規模較大的為尖峰嶺背斜。該背斜軸向近南北,向南傾伏,核部地層為泥盆系中、上統,兩翼為石炭系地層。尖峰嶺花崗巖沿背斜軸部侵入,東山白鎢礦位于該背斜的東翼。
2.3.2斷層
礦區斷層較發育,規模大小懸殊,大者沿走向延長1000余米,小的沿走向長僅數十米。按走向將礦區斷層分為近南北向、北西向、北北東向等。
2.4 圍巖蝕變
該礦床形成與巖漿熱液充填交代有關,圍巖蝕變現象較普通,蝕變類型也較多。常見的圍巖蝕變有:大理巖化、螢石化、硅化、綠泥石化。
2.5 礦體特征
礦體的賦存空間是受構造控制的。在東山白鎢礦,控制礦體產出的構造條件是古巖溶構造和巖漿侵入時的斷裂構造。主礦體在剖面上的形態變化很大:在中部地段,礦體形態基本相似,均呈“手掌狀”,只是“掌”的大小不同;往南北兩端,礦體規模逐漸變小,形態變得簡單,直至變為一簡單的脈狀。
2.6 礦物組成
礦體中主要有用礦物組分為白鎢礦,伴生的金屬礦物有毒砂、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦。
其中白鎢礦呈白色,肉眼難以鑒別,在紫外燈下,發出螢光。晶形完好的有四方雙錐,晶面有斜條紋。一般呈半自形晶或他形晶,顆顆大小不等,呈不規則粒狀集合體。
3 礦床控制特征
3.1礦床成因
礦床中礦體產在黑云母巖體外接觸帶,這一成礦構造組合形式與礦區構造變形有密切關系。第一,是不同時期不同方向的構造疊加形成穹窿構造,為在其邊緣形成斷裂和尖峰嶺花崗巖侵位提供了條件,沒有構造變形,就不會有成礦前提。第二,構造變形和巖漿的侵入,使巖體與圍巖的接觸界面具復雜的形態,接觸面形態越復雜對成礦越有利。礦體主要產在巖體接觸面產狀變化部位,特別是由陡變緩的下凹部位,其原因是這一部位有利于礦液的聚集,為成礦提供有足夠的交換反應時間。第三,巖漿的侵入,具有較大的動力,使外接觸帶受到垂向上的直剪而形成張扭性斷裂,正是這些斷裂為巖漿期后含礦熱液的運移和充填交代提供了空間,使礦體沿這類斷裂分布。
由礦床和礦體地質以及礦物組合形式分析,該礦床是一個與尖峰花崗巖密切相關的熱液充填交代型白鎢礦床。
3.2礦化富集規律
在分析控礦因素、總結成礦規律的基礎上,對東山白鎢礦白鎢礦化富集規律有以下認識:
(1)礦化富集于接觸帶由陡變緩的凹部。在這一部位,礦液流速變慢,流動方向也發生改變,由一個方向變為多個方向。這樣有利于礦液在該部位緩慢聚集,充分交代形成白鎢礦體。
(2)工業礦體形成于花崗巖與圍巖(碳酸鹽巖)接觸的外帶,尤其是接觸帶,礦體厚度大,品位高。
(3)圍巖條件與成礦有密切關系,如接觸帶附近為泥盆系上統大理巖、白云質灰巖,則可形成較好的工業礦體。
(4)成礦具多階段性,在外接觸帶及其附近,由巖漿上侵產生的垂向直剪作用而形成的張扭性斷裂,是礦化充填交代的最佳部位,一般可形成大而富的白鎢礦體。
(5)礦體上部多具分枝現象,往下部礦體形態逐漸變得規則,到靠近接觸界面的部位,礦體變為一厚大的透鏡體,WO3的含量也增高。
(6)白鎢礦化與螢石關系密切,一般是白鎢-螢石礦化地段,礦體規模大,WO3平均含量高。
4 找礦標志
找礦標志能直接或間接地指示礦床或礦體存在或可能存在。對于一個礦床或礦體,相伴有特定的找礦標志。正確認識一個礦區的找礦標志,對指導找礦具有實際意義。東山白鎢礦是一個熱液充填交代型白鎢礦床,礦床在形成過程中或成礦以后,在礦體露頭或礦體附近,有種種跡象顯示礦體的存在。這些跡象可作為直接或間接的找礦標志。
(1)巖體接觸帶
巖體接觸帶是間接找礦標志。東山白鎢礦白鎢礦體均產在接觸帶的外帶,順著接觸帶的外帶找礦就有可能找到白鎢礦體。
(2)螢石化
接觸帶附近有螢石出現,也是一種間接找礦標志,從成礦的角度,出現螢石,表明在其附近有過成礦作用。
(3)大理巖化
大理巖化也是一種間接找礦標志。表明有大理巖的地段,距花崗巖不遠,兩者間必有接觸帶存在。
(4)原生暈異常
也是一種間接的找礦標志。礦床(礦體)在形成過程中,或多或少有部分成礦元素與揮發組分一起向圍巖中擴散,尤其是在原生礦體的頂部,易形成成礦元素暈圈。
參考文獻
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